Glas gilt als Material, für dessen Herstellung das grösste Know-how und der Einsatz hochtechnischer Mittel erforderlich sind, um die Erwartungen in puncto Qualität erfüllen zu können. Prüfeinheiten in Glasproduktionsanlagen sollen sicherstellen, dass das erforderliche Qualitätsniveau erreicht wird. Damit diese ihre Aufgabe optimal erfüllen können, ist eine flexible Antriebslösung gefragt.
Breites Spektrum an Prüfmaschinen
Das im Grossraum Paris ansässige Unternehmen SGCC hat sich auf die Herstellung von Qualitätskontrollmaschinen für Flaschen, Flakons und Behältnisse spezialisiert. Das französische Unternehmen bietet Herstellern von Verpackungsglas ein breites Spektrum an Prüfmaschinen. Die neueste Weiterentwicklung der Qualitätskontrollmaschine für Glas, «Multi Inspection», erkennt Mängel wie Mikrorisse im Glas oder geringste Massabweichungen automatisch und sicher. Um Kundenwünschen nach einem Mehr an Flexibilität und damit Produktivität begegnen zu können, hat SGCC die «Multi Inspection» in enger Zusammenarbeit mit dem Automationsexperten Pilz France Electronic mit Sitz in Strassburg weiterentwickelt. Im Mittelpunkt stand dabei, dass die neue Version der Prüfmaschine durch einen erhöhten Fertigungstakt eine Steigerung der Produktivität erlaubt.
Flexible Antriebslösung für mehr Produktivität
Im Innern der Prüfmaschine regelt eine sogenannte Schnecke die Zufuhr der Flaschen bzw. Flakons. Diese lenkt die Produkte zu einer Drehscheibe weiter, wo die Glasprodukte im Schritttempo an die dafür vorgesehene Prüfposition befördert werden. Die Maschine überprüft die Masse sowie die Dichte des Glasmaterials, denn diese sind letztendlich ausschlaggebend für die Qualität des Glases. Die Prüfposition des Glases ist dabei exakt einzuhalten, um fehlerhafte Ergebnisse zu vermeiden. Dafür wurden Geschwindigkeits- und Positionssollwerte für jede Bewegung in Abhängigkeit vom Master – hier der Schnecke, die sich dabei kontinuierlich bewegt – festgelegt. Die Bewegungen der beteiligten Achsen müssen dabei synchron verlaufen, um exakte Werte zu gewährleisten.
Um die Produktivität zu erhöhen, ersetzten die Ingenieure im Zuge der Weiterentwicklung das mechanische Nockenschaltwerk durch ein elektronisches. Die dafür von SGCC evaluierte Antriebslösung besteht aus dem Motion-Control-Steuerungssystem PMCprimo, vier Servoverstärkern PMCtendo DD sowie vier Servomotoren PMCtendo AC. Zentrales Element der Lösung ist das Drive-integrierte Motion-Control-Steuerungssystem PMCprimo Drive, das die Synchronisation der vier Achsen übernimmt. Im Verbund mit den Servoverstärkern PMCtendo DD und den Servomotoren PMCtendo AC erreicht man eine Antriebslösung, die flexible Formatvorgaben erlaubt und mit der sich hohe bzw. unterschiedliche Taktzahlen einfach realisieren lassen.
Alle Funktionen lassen sich für jedes Produkt individuell prüfen
Die offene Hard- und Softwarearchitektur unterstützt eine schnelle und leichte Einarbeitung: Über die dazugehörigen PMC-Software-Tools lassen sich alle Funktionen problemlos und schnell konfigurieren, programmieren und überwachen. Vorgefertigte Funktionsbausteine vereinfachen die Inbetriebnahme sowie das Parametrieren der Achsen.
Sämtliche Funktionen können nun individuell für jedes Produkt geprüft und optimiert werden. So lässt sich deutlich Zeit sparen, etwa bei Produktumstellungen. «Während wir bei der vorherigen Version für einen Formatwechsel bzw. den mit diesem zusammen durchgeführten Wechsel des Schaltelements etwa acht Stunden für die Einstellung der Multi Inspection benötigten, genügen heute bei der neuen Version für den gleichen Vorgang einige Minuten zum Einstellen des neuen Bewegungsablaufs», erklärt Pascal Leroux, Produktmanager für Prüfmaschinen bei SGCC.
Sicher und effizient produzieren
Die neue Lösung bietet mehrere Vorteile: verringerte Stillstandszeiten bei Produktionsumstellung, eine exakt auf das einzelne Produkt abgestimmte Einstellung und dadurch eine deutlich erhöhte Flexibilität. «Gleich, für welchen Produkttyp, man kann mit dieser Lösung stets den optimalen Takt einstellen», ergänzt Leroux. Dreiviertelliter-Weinflaschen etwa brauchen eine Taktung von 200 Flaschen pro Minute, bei Bierflaschen dagegen mit nur einem Viertelliter sind es 300 Flaschen pro Minute, die man prüfen muss.
Sicherheitsgerichtete Funkionen der «Multi Inspection» wie Not-Halt/Not-Aus oder die Schutztürüberwachung lassen sich zuverlässig durch das konfigurierbare Sicherheitsschaltgerät PNOZmulti steuern und überwachen. Für die Schutztürüberwachung kommen berührungslose magnetische Sicherheitsschalter PSENmag von Pilz zum Einsatz. Die Qualitätskontrollmaschine hat an der Vorder- sowie Hinterseite abnehmbare Hauben, die den Schutz des Bedieners vor Glassplittern gewährleisten. Die an der Maschine befestigten berührungslosen magnetischen Sicherheitsschalter überwachen die Position der Hauben. Eine Zustimmfunktion gestattet es dem Bediener, bei geöffneter Haube und laufender Maschine Einstellungen vorzunehmen. So kann der Einrichtvorgang schnell und einfach erfolgen.
Fazit
Bei SGCC schätzt man die Komplettlösung aus Antriebs- und Sicherheitstechnik, die im Ergebnis die Produktivität der Prüfmaschine deutlich erhöht hat. Auch die gute Zusammenarbeit während der Entwicklung der neuen Version der Maschine überzeugte. «Mit Pilz haben wir einen kompetenten Partner, der sein Know-how zum Nutzen unserer Kunden einsetzt, damit diese von neuesten technischen Lösungen profitieren können», resümiert Pascal Leroux.
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